Transcript 120330-2-수분관리메카니즘

과채류 수분관리
경북농업기술원 원예경영연구과
신용습
Kyungpook National University
식물에 필요한 무기원소는? 어떻게 공급되어야 할까?
왜 필요한가?
- 없을 때 정상적인 생활사가 불가능.
- 필수적인 식물 의 구성요소이거나 , 물질대사 조절에 필수적임.
17대 필수 원소
- 다량무기원소 : 탄소, 산소, 수소, 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황
- 미량무기원소 : 철, 망간, 구리, 아연, 붕소, 몰리브덴, 니켈, 염소
-미량요소는 아주 적은 양 필요
과잉시 해작용
예) 몰리브덴은 질소 필요량의 1/1,000,000
2
생장/발육/고품질 관련 요인별 기여도
최소율의 법칙
여러 가지 양분 사이의 균형뿐 아니라
온도, 수분, 광, 탄산가스, 품종의 능력 등도
이 통을 구성하는 하나의 요인임
부족한 요인에 의해 좌우됨
⇒ 제한인자
치환성 양이온 (CEC) 이란
○ 양분을 잡아두는 힘
○ 양이온(K,Ca, Mg)을 끌여당겨 흡착 보전하는 음이온의 총수
= 보비력
○
○
○
○
유효양분 보유량 크다 : K+, NH4+, Ca2+, Mg2+
비료의 유실과 용탈 억제
완충능 커진다 : 작물생육 안전
사토 (1-5), 양토(5-15), 식토 (30 이상), 부식 (100-300)
토양산도와 무기양분의 가용성
○ 기능 : 양분의 형태, 양분의 용해도, 미생물 활동
비료와 퇴비는 매년 살포해야 될까?
비료와 퇴비의 차이점:
비료 : 특정 화학 성분만 함유
퇴비 : 17대 필수원소 + 유기물(식물호르몬 포함)
퇴비의 재료에 따라 큰 차이가 있음
화학비료:
-효과적인 무기물 공급 수단
-무기물 과다시 작물생육 이상 야기 또는 품질 저하
-질소비료 과다 시용시 꽃눈 형성 불량
퇴비:
-유기물 + 무기물의 균형적 공급 가능
-다량의 질소 함유 가능
-과다시 질소과잉 초래
토양검사 후 맞춤형 시비를 하는 것이 효과적.
유기물의 역할은
○ 양분보유, 토양물리성, 미생물의 먹이, 집
○ 역할:
- 양분 보유 :흙보다 20 배 (CEC의 30~70% 담당)
(Ca 60%, K 5-10%, Mg 10%, 나머지 H 이온)
CEC 가 높 으 면 건 조 시 갈 라 지 고 , 습 하 면 무 릎 까 지
빠짐(200)
- 물보유 : 흙보다 4~5배
- 미생물 번식 촉진 : 양분의 가용화 (인산)
- 떼알 구조, 지온 상승 등
식물의 영양흡수에 미치는 요인은?
토양이 가장 중요한 요인
-토양분자가 적당하고, 모래분과 점토분이 적당한 비율로 혼합(토성)
되어 있고 유기물이 어느 정도 섞여 있는 토양이 좋다.
-작물이 정상적으로 생육하기 위해서는 유효수분이 필요하다.
일반 작물의 수분 적량은 포장용수량의 60~80%가 최적.
-토양공기 중에 일정량 이상의 산소가 있어야 작물이 생육과
양분을 흡수.
-모든 양분의 유효도가 비교적 크며 작물의 생육이 가장 알맞은
수준으로 토양의 산도(pH)가 되어 있어야 한다
식물의 영양흡수에 미치는 요인은?
산도가 뿌리의 생장에 영향을 미친다
미생물과 식물의 공생
미생물 제제란? 식물 생육에 도움이 될까?
○ 유용한 토양미생물의 기능을 이용하여 토양의 작물 양분공급 등을 증대시
키거나, 토양 중 작물양분의 유효도를 증진시킬 목적으로 토양에 가해지는 순
수 배양된 특정 미생물제제
○ 토양 중에 사용되었을 경우 함유 미생물의 활성에 의하여 식물재배에 도움
을 주는 자재
○ 유기물분해촉진, 연작장해억제, 토양의 이화학성 개선, 토양미생물성개선,
작물의 생산성 향상, 작물의 품질향상, 오염물질 정화
질소고정
Fe
항생물질
Siderophores
(철 운반체)
무기영양분
가용화
식물호르몬생성
식물 생장 촉진 미생물
산소 결핍에 대한 뿌리의 반응
좌측: 정상적 산소공급
우측: 산소결핍
식물영양제는 과연 그 값을 할까 ?
4종 복비(식물영양제)란?
물에 타서 잎에 뿌려주는 엽면시비용이나 또는 양액재배용 비료를
4종 복비라 함.
-보통의 비료는 대부분 토양에 주어 작물이 흡수 이용함
-4종 복비는 액제나 수용제 또는 수화제의 형태로 되어 있으며 물에 쉽게
녹아서 작물이 바로 이용할 수 있음
• 유기물(퇴비)을 시용하지 않을 경우 무기영양분의 공급 불량
미량요소 공급필요
• 적절한 퇴비 공급시
과다한 복비사용은 식물체 대사 이상 초래 및 과잉해
식물은 어떻게 꽃을 피우는가?
개화 유도조건
C/N율 (식물체내 질소화합물에 대한 탄소화합물의 비율)
식물호르몬 (호르몬의 상대적 비율)
온도, 밤낮의 상대적 길이(식물호르몬의 균형에 영향을 미침)
C/N 높으면 (질소의 비율이 낮으면) :개화와 결실이 잘된다
C/N 낮으면 (질소비율이 높으면) :영양생장을 계속해 개화 불량의 원인
-질소 비료과다 시비시 영양생장 계속
-접목시 두 조직 간의 양분 이동이 불량
-토양이 항상 축축한 상태
개화 시기가 늦어짐
C/N율 높아져 개화 결실 빠르고
개화율 높아짐
뿌리에서 질소성분 흡수 왕성하여
영양생장 지속함
-뿌리절단, 가지상처(환상박피), 가지유인: 양분이동 불량
C/N율이 높아져
개화 결실 잘 하게 됨
식물생육에 관여하는 호르몬의 역할은?
식물호르몬
역할(효능)
(Plant Hormones)
오옥신
정아우세; 굴광성 반응 유도; 관다발 조직 발달 유도; 이차 분열 조
직의 활동촉진; 삽목에서 뿌리 형성유도; 낙엽과 낙과 억제;
과실발달 촉진; 에틸렌 합성 촉진.
사이토카이닌 신초와 뿌리 분열 조직에서 세포분열 촉진; 관다발 조직 발달;
엽 노화 지연; 신초 발달 촉진
에틸렌
과실 성숙 촉진; 잎과 과실의 노화와 낙엽, 낙과 촉진; 세포신장과 종
자발아 ; 식물이 병원균의 공격 또는 기계적인 스트레스 반응
앱시스산
잎에서 생성된 양분을 발달하는 종자로 수송 촉진; 종자와 눈의 휴면
촉진; 수분스트레스 반응 유도; 잎 표면의 가스 교환 조절
지베렐린
신초가 신장하는 동안 세포분열과 세포 신장 촉진; 종자 발아 촉진;
일부 식물의 개화 촉진
브라시노
스테로이드
신초 신장 촉진; 열, 냉, 가뭄, 열, 제초제 등에 의한 스트레스를 감소
시킨다.
식물생육에 관여하는 호르몬의 역할은?
식물호르몬
(Plant Hormones)
역할(효능)
살리실산
식물이 병원균 공격 인식하도록 도와준다.
시스테민
상처가 났음을 알려주는 기능을 한다.
자스민산
식물이 곰팡이 감염과 다른 스트레스에 저항하도록 협조; 식물 방어
관련 이차화합물(alkaloids) 생성유도
올리고당
크로로필과 다른 광합성 물질의 양을 조절하도록 돕는다.
농약은 식물에 어떻게 흡수되는가?
(흡수가 잘 될까? 우리 피부로는 흡수가 어떻게 될까?)
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대부분의 농약은 유기화합물
유기화합물은 물보다 기름성분에 잘 녹음
식물세포막은 지질로 구성되어 유기화합물을 잘 흡수함
약제살포 후 수 시간내에 흡수됨
동물세포막 역시 지질로 구성됨
사람피부를 통해서도 잘 흡수됨
농약을 분해하기 위해 식물은 어떻게 하는가?
식물체내에서의 농약의 불활성화 과정(Shimabukuro등. 1981)
농약의 특성
농약
반응
용해성
이동성
식물독성
(모핵
화합물)
지용성
제1단계
환원
결합
(생물중합체)
에 결합(불용
물로써 잔류)
수용성
불용성
거의 부동
부동
거의 무독
무독
가수분해
양성
독성완화
제3단계
2차결합 또는
biopolymer
산화
선택적 이동 이동성의 감소
유독
제2단계
잡초 뿌리 분포
14주 자란 옥수수 뿌리 : 6m(깊이) x 5m(너비)
호밀 한 그루 뿌리 길이의 합 : 625km
(30x30x5cm 포트)
대부분 식물 지상 무게 ≒ 지하부 무게
초생재재배시 사과뿌리와 경쟁
유목시 양분 / 수분 경합
화학비료 시용을 녹비작물로 대체
자료 : 소비안전정책관 친환경농업과
200
질소
150
줄
기 50
가리
헤어리베치
잎
100
인산
호밀
뿌
리 50
호밀
헤어리베치
비료 가치
77
170
79
85
219
229
(kg/1ha)
질소순환
질소고정 뿌리혹박테리아 착생과정
텐시오미터
텐시오미터는 물이 토양 속에 붙잡혀 있는 장력을 측정합니다.
식물의 뿌리는 토양입자에 붙잡혀 있는 물을 추출해내서 물과 영양을 빨아들이려면 이 장
력을 이겨내야 합니다.
장력의 값이 낮게 나타나면 수분이 제법 있고 식물이 흡수하기가 쉬운 토양습도의 상태
를 가리킵니다.
토양이 건조해지면, 남아있는 물은 더욱 더 흙에 견고하게 붙잡혀 있게 됩니다.
그러면, 장력 값은 증가하고 식물의 뿌리는 물을 흡수하기가 더욱 어렵게 되고 따라서 최
상의 생장을 유지하기가 곤란해집니다.
수분포텐셜
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석회보르도액 조제방법
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